Устройство печи для бани: принципы работы, которые необходимо понимать

Если вы намереваетесь поставить большую печь в доме, то это одна ситуация – тут «выжимаем» всё, что возможно и по полной программе: и печь кирпичная на солидном фундаменте и серьёзно продуманный и изолированный дымоход. Когда же речь идёт о печи в бане, то здесь ситуация гораздо и проще, и разнообразнее.

Примем хотя бы в расчёт, что рынок предлагает множество уже разработанных вариантов на любой вкус. И лучшим выбором будет остановиться именно на готовой проверенной модели. Тем не менее, обслуживанием вам придётся заниматься самостоятельно, поэтому знать устройство печи будет необходимо.

Принцип выбора: чем проще, тем лучше

Для начала определимся с видами печей, которые могут попасть в ваше поле зрения.

Видов довольно много, часто в вариантах для :

• Во-первых, кирпичная дровяная печь – для бань нас здесь интересует её более простой и не такой массивный вариант, который строится в жилье; такую печь строят самостоятельно;
• Во-вторых, металлическая печь на дровах; разработано множество промышленных вариантов таких печей, но можно попытаться изготовить и своими руками, зная устройство и технологию сварки;
• В-третьих, электрокаменки – очень популярный вариант для саун, которые уже выбираются из имеющихся предложений на рынке;
• В-четвёртых, печь, в которой источником тепла является газ; такие печи привлекают дешёвым источником энергии, но требуют профессиональных знаний в области обращения с газовыми приборами.

Какими бы печи не были – из какого материала бы они не изготавливались и какой бы не использовали источник энергии, принципы работы и устройство всех очень похоже. Рассмотрим устройство на примере металлической каменки .

Базовый вариант

Хороший базовый вариант каменки представляет собой образец, представленный на рисунке «В».

Его составными элементами являются:

• A – хомут, надеваемый на верхнюю часть трубы;
• B – шибер, как средство защиты от обратной тяги;
• C – труба;
• D – свод;
• E – каменка – место расположения камней для создания основного жара в бане;
• F – корпус;
• G – место установки бака с водой, если необходима ещё и горячая вода;
• H – дверь топки;
• I – дверь поддувала;
• J – колосниковая площадка;
• K – колосник.

Полезный совет!
Существует немало вариантов изготовления каменок из металла на основе обычной трубы в 15-20 см диаметром.
Но эта работа требует хороших знаний в области сварных работ и подбора металла, которому в процессе эксплуатации печи часто придётся иметь дело с влагой и золой.
Поэтому, совет здесь такой, если вы не уверены в своих силах, лучше обратитесь к готовым вариантам, которые уже разработаны и имеются в продаже.

Схема воздушных потоков

Очень важной составляющей расчёта и анализа конструкции печи является понимание и создание схемы внутренних воздушных потоков.

Такая схема может иметь следующий вид:

• A – поступление холодного воздуха;
• B – выход пара;

• C – выход горячего воздуха, вторичный канал;
• D – горящие дрова;
• E – выход дыма.

На схеме “E” представлена более простое устройство печи, а отсюда и более простая схема воздушных потоков, хотя идея остаётся неизменной – существуют два воздушных канала, основной и дополнительный:

• вход для холодного воздуха (1);
• поток теплого воздуха (2);

• поток горячего воздуха (4);
• выход пара через отдельный канал (5).

Схема дымохода

Организация успешной работы печи немыслима без заботы о хорошей тяге, а значит без надёжного .

На рисунке «H»подробно представлена конструкция дымохода:

• A – кровля и
• B – стропила, как конструктивные элементы крыши;
• C – высокотемпературный герметик – обратите внимание на необходимость надёжного оформления стыка конструкции печи с элементами кровли;
• D – колпак от осадков;
• E – оцинкованный металлический лист;

• F – теплоизоляция;
• G – теплоизоляция, здесь часто используют и керамзит;
• H – дымовая труба;
• I – термоизоляция;
• J – потолок парной;
• K – защитная труба основной трубы печи;
• L – дымовая труба;
• M – цементно-стружечная плита или любой другой устойчивый к температуре уплотнительный материал.

Другие варианты и расчёт

На схеме “C” представлен другой вариант металлической каменки, на которой хорошо видны каналы потоков воздуха.

Обращаем внимание, здесь уже две каменки – вторая служит для получения сухого пара:

• A – дымоход из трубы;
• B – наружный кожух – за ним внутренний канал горячего воздуха;
• C – канал подачи в топку топлива;
• D – топочная дверь, такая двойная конструкция позволяет двери меньше нагреваться и быстрее охлаждаться;

• E – зольный ящик, заметьте особенность устройства этой печи – ящик выдвижной, что значительно облегчит в будущем обслуживание печи;
• F –колосник из чугуна;
• G – зольник;
• H – топка из жаростойкой нержавеющей стали;
• I– канал для входа вторичного потока воздуха.

На схеме также обозначены:

• 1 – дозатор для воды, он и определит необходимое вам количество пара – некоторые модели, в первую очередь электрические и газовые, используют экономайзер для банной печи, обеспечивающий наиболее экономный расход энергии в зависимости от температуры и влажности в помещении;
• 2 – первичная каменка закрытого типа;
• 3 – труба;
• 4 – дополнительная каменка для получения сухого пара.

Расчёты

Если говорить о количественных расчётных характеристиках печи, то здесь необходимо иметь в виду следующие моменты:

• решение вопроса, как рассчитать печь для бани, во многом зависит от типа самой бани и от размера её помещения;
• если баня русская, то печь должна обеспечивать температуру 50-60 градусов, что совсем не высоко, зато влажность более 60-70%, что очень значительно;
• для финской сауны эти параметры прямо противоположные – температура высокая – под 100 градусов, зато довольно маленькая влажность – не более 20%; вся идея основана на аксиоме – чем ниже влажность, тем легче переносятся высокие температуры;

• считается недопустимым, когда влажность опускается ниже 10%, настоятельно рекомендуется в этом случае воздух принудительно увлажнять;
• выбор печи осуществляется согласно объему помещения бани, при этом исходят из двух параметров:
  • на одного человека должно приходиться минимум 12 куб.м;
  • мощность печи должна рассчитываться относительно объема с коэффициентом 1,2 (минимум, в некоторых случаях и 1,5) для учета теплопотерь – таким образом, если объем бани 20 кубов, необходимо выбирать печь для объема в 24-30 куб.м;
• когда решается задача, как рассчитать мощность печи для бани, то основным критерием является также объема помещения: исходят из соотношения — 1 кВт мощности должен соответствовать 1 кубу объема;
• когда речь идёт о самостоятельной организации бани, то лучшим вариантом является выбор электропечи, которая освобождает от необходимости создания дымохода, а это очень существенный и ответственный объём работ; расчёт и выбор электропечи происходит по площади – на 1 кв.м должен приходиться всё тот же 1 кВт;

В качестве основного метода расчёта, который не затрагивает специальных знаний в области теплотехники и математики, можно принять следующий:

• исходные данные:
  
  • пусть объём помещения 3 х 4 х 2,5 метра – 30 куб.м;
  • для нагрева до 60 градусов требуется 50 ккал/час на 1 куб объема;
  • 1 кв.м площади печи в час выдаёт 300 ккал;
• таким образом, получаем:
  
  • для нагрева нашего помещения в час потребуется 30 * 50 = 1500 ккал/час;
  • отсюда, площадь поверхности печи должна составлять не менее 5 кв.м.

В приведённом алгоритме требует обсуждения только величина затрат на нагрев 1 куб.м до необходимой температуры, который во многом зависит от конкретных природных условий и существенно отличается в Мурманске, в Костроме или в Сочи.

Кирпичные печи

Вся идея расчёта основана на предположении, что вы самостоятельно собираетесь построить печь. А значит, она будет кирпичной. Все другие типы печей в принципе исключают какие бы то ни было расчёты с вашей стороны – вы просто производите выбор из имеющегося, исходя из объёма своей бани.

Предлагаем два варианта кирпичных каменок.

Их принципы построения те же при учёте следующих нюансов:

• потребуется создание порядовок – послойной раскладки кирпичей, что существенно упрощает весь процесс строительства;
• обязательно должно сопровождаться исследованием грунта и в любом случае укреплением фундамента;

• на схеме «F» обращаем внимание – дверки поддувала и топки находятся с разных сторон;
• на схеме «G» канал теплого воздуха (разрез Б-Б) имеет вид зигзага, это носит принципиально важный характер.

Строительство кирпичной бани рано или поздно поднимает вопрос, как обложить печь в бане. Облицовка печи в бане обычно производится по желанию и с течением времени, когда появилась уверенность в правильности всех расчётов и нормальной работе печи.

А вот, что нужно иметь в виду сразу, так это раствор для банной печи.

Его подготовка имеет некоторые особенности:

• раствор обязательно создаётся на глиняной основе и может быть трёх видов:
  • глиняный;
  • известковый, и,
  • цементный;
• глиняный должен иметь следующий состав:
  • песок – 4 единицы меры;
  • шамотная глина – 1;
  • обыкновенная глина – также 1;
• для сравнения приводим состав известкового раствора:
  • песок – 2,5;
  • известь – 1;
  • цемент марки М-400 – 0,5;
• состав цементного раствора:
  • песок – 3-4;
  • цемент марки М-400 – 1.

Полезный совет!
Укрепление фундамента печи не допускает и малейших ошибок.
Настоятельно советуем укреплять фундамент хорошо утрамбованной песочно-гравийной смесью, саму печь ставить на железобетонную плиту по площади на треть больше площади основания печи, и ни в коем случае не делать водоотвод под фундамент.

Выводы

Создание печи для бани, безусловно, ответственный процесс. Если вы не хотите лишних хлопот, остановитесь на надёжных уже готовых металлических вариантах или электрической печи. Но какой бы вариант вы не выбрали, обязательно хорошо разберитесь с основами всех процессов, происходящих внутри, в чём вам сможет помочь и дополнительное видео в этой статье.